РОЗРАХУНОК ШПОНКОВИХ З'ЄДНАНЬ

Стандартизовані шпонки виготовляють з середньовуглецевих чістотянутих сталей спеціального сортаменту по ГОСТ 8787-68 і ГОСТ 8786-68. До цих сталей відносяться сталі марок: Ст5, Стб, 45, 50, 55 і 60. Допускається застосовувати інші стали з тимчасовим опором розриву а в = 590 МПа.

У навантажених з'єднаннях застосовують шпонки з легованих сталей (наприклад, зі сталі 40Х з термічною обробкою до 37-47 // ЛСЕ). Термічно оброблені шпонки шліфують по робочим гранях.

Допустимі напруги зминання в нерухомих шпонкових з'єднаннях знаходять за формулою:

де ст т - межа плинності найбільш слабкого матеріалу деталей - вала, шпонки або маточини; 5 - коефіцієнт безпеки; при точному обліку навантажень 5 = 1,25; в інших випадках 5 = 1,5-2.

Напруга, що допускається на зріз визначають зі співвідношення:

У зв'язку з більш точної розрахункової схемою допустимі напруження для круглих і конічних шпонок можна збільшити на (25-30)% в порівнянні з допустимими напруженнями для призматичних шпонок.

Розрахунок призматичних шпонок виконують наступним чином.

Поліпшення міцності на зминання

Умова міцності на зріз:

Розрахунок сегментних шпонок виконують наступним чином. Умова міцності на зминання

Умова міцності на зріз:

де Г тах - найбільший крутний момент на валу, Н мм; (I - діаметр вала, мм;

/ Р - робоча довжина шпонки, мм; Л - висота шпонки, мм; Ь - ширина шпонки, мм; Про - діаметр шпонки, мм; К - виступ шпонки від паза, мм; / - глибина паза на валу, мм; сг см р - допустимі напруження на зминання, Н / мм 2 ;

Т срр - допустимі напруження на зріз, Н / мм 2 .

З. ДОПУСКИ І ПОСАДКИ ШПОНКОВИХ З'ЄДНАННІ

Застосування для шпонкових з'єднань посадок колеса на вал:

  • • з зазором - неприпустимо;
  • • перехідних - вкрай небажано.

Рекомендується приймати такі посадки коліс на вал:

Посадки з великим натягом (наведені в дужках) використовують для коліс реверсивних передач.

Вибір посадок "шпонка - паз вала" і "шпонка - паз втулки" виробляють в залежності від бажаного виду з'єднання, який, в свою чергу, вибирають в залежності від призначення посадки (для ковзних шпонок, для нерухомого з'єднання, для напрямних шпонок і т. п.) і серійності виготовлення.

У більшості випадків з'єднання шпонки з валом більш щільне, ніж з втулками. Це запобігає випаданню шпонки з паза вала при монтажі і виключає її пересування при експлуатації. Зазор ж в з'єднанні "шпонка - паз втулки" необхідний для компенсації неточностей розмірів, форми і взаємного розташування пазів.

У табл. П.145, П.146 наведені посадки шпонок, поля допусків і граничні відхилення розмірів шпонок і пазів шпон відповідно до ГОСТ 23360-78.

Відхилення глибини паза на валу і у втулці наведені в табл. П.147.

Допуск розташування паза у втулці або на валу наведені в табл. П.148.

КОНСТРУКТИВНІ ОСОБЛИВОСТІ ШПОНКОВИХ З'ЄДНАНЬ

При посадці з натягом під час установки зубчастих коліс на вали дуже важко поєднати шпонковий паз колеса зі шпонкою вала. Для полегшення складання рекомендується передбачати направляючий циліндричний ділянку вала з допуском по (1 + 1 (рис. 4.6).

З цією ж метою направляючий ділянку вала роблять конічним.

На початку збірки шляхом вільного повороту колеса щодо вала поєднують шпонковий паз колеса зі шпонкою, а потім напресовують колесо на вал.

Посадочні поверхні під зубчасті і черв'ячні колеса найчастіше шліфують. Тому перед упорним буртиком бажано на валу виконувати канавку для виходу шліфувального круга.

Форма і розміри канавок наведені в П.172, П.173.

Мал. 4.6

 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >